干氣密封技術歷經四代革新,憑借非接觸式氣體潤滑成為離心壓縮機主流選擇。其主要在于動壓螺旋槽設計,通過泵送效應形成穩定氣膜,但需警惕污染、操作不當及設計缺陷導致的失效風險。干氣密封的發展與原理:離心式壓縮機,這一在氣體輸送和加壓方面發揮著關鍵作用的高速旋轉透平設備,其軸端密封技術已經歷了數代的革新。從早期的迷宮密封、浮環密封,再到后來的油膜機械密封,如今已邁入了全新的第四代——氣體潤滑端面密封,也就是我們常說的 干氣密封。這一技術以其非接觸式的氣體潤滑特點,成為了當前的主流選擇。通過對比分析,各種類型的干氣密封在不同應用場景下展現出不同優勢與特點。深圳壓縮機干氣密封尺寸

干氣密封的基本原理:干氣密封,這一新型的非接觸式軸封技術,起源于六十年代末期的氣體潤滑軸承概念,其中螺旋槽密封技術尤為引人注目。盡管其外形結構與機械密封相似,同樣包含動環、靜環、彈簧、密封圈及彈簧座等組件,但干氣密封的原理卻大相徑庭。如圖1所示,干氣密封環既可是動環也可是靜環,其密封面經過精細研磨和拋光,并布設有流體動壓槽。當動、靜環作相對旋轉時,密封氣體被吸入動壓槽內。由于密封堰的節流作用,進入密封面的氣體被壓縮,壓力隨之升高。在這層氣體膜的壓力作用下,密封面被輕微推開,與氣體靜壓力和彈簧力共同形成平衡。此時,兩個密封面之間流動的氣體形成了一層極薄且穩定的氣膜(理論和實踐均證明,該氣膜厚度大約為3μm),它不僅厚度穩定,還具備良好的氣膜剛度,從而確保了密封運轉的穩定可靠。深圳壓縮機干氣密封尺寸干氣密封耐化學腐蝕,在酸性氣體壓縮機中密封面不易受損。

壓縮機干氣密封的原理:干氣密封是一種密封全部工藝氣壓力的非接觸式端面密封。該密封包括軸向浮動的碳化物環--靜環,和旋轉環--動環,旋轉環密封面的外徑部位刻有槽,槽的下面是被稱為密封壩的光滑區域。在軸處于靜止和機組未升壓時,靜環背后的彈簧使其與動環接觸。當機組升壓時氣體所產生的靜壓力將使得兩個環分開并形成一極薄的氣膜(約3m)。這間隙允許少量的密封氣泄漏。當機組開始旋轉時,由于動環上槽的作用把氣體向密封壩泵送,槽內壓力從外徑向內徑增加,靠近槽的根部產生一高壓區域,并擴大兩環間的間隙,同時泄漏量也增加。當彈簧力和氣體的靜壓力與槽和密封壩的流體動力相等時,密封面之間形成穩定的氣膜間隙。當間隙減小時,流體動力學作用使得端面之間的分離力迅速增加,間隙將擴大。間隙的增大時將導致打開力減小,間隙將減小。
干氣密封的設計簡述:干氣密封雖然在工作時端面為非接觸,但在開停車時仍會有短暫的接觸,這就要求配對材料的耐磨性好。干氣密封摩擦副材料,硬環一般采用低膨脹系數、高彈性模量、抗拉強度、熱導率及硬度的材料,如SiC或硬質合金。軟環用浸漬石墨或SiC。流體動環槽一般加工在動環表面。由于干氣密封在結構上與普通機械密封差別不大,因此干氣密封的設計主要體現在密封環端面槽形參數的設計上。干氣密封的理論基礎源于螺旋槽推力軸承,氣體的動壓效應服從于雷諾方程及納維爾-斯托克斯方程。采用先進材料制造的干氣密封,可以在更惡劣的環境中保持良好的性能表現。

動壓槽數量、寬度及長度:增加干氣密封動壓槽的數量可以增強動壓效應,但當槽數達到一定數量后,繼續增加對密封性能的提升將變得有限。同時,動壓槽的寬度和長度也會對密封性能產生一定影響。密封直徑與轉速:隨著密封直徑的增大和轉速的提高,密封環的線速度也會相應增加,進而導致干氣密封的泄漏量上升。介質壓力:在密封工作間隙保持不變的情況下,密封氣體的壓力越高,其泄漏量也會相應增大。介質溫度與黏度:介質溫度通過影響介質的黏度來間接影響密封的泄漏量。雖然介質黏度的增加會增強動壓效應,從而增加氣膜厚度,但同時也會增大流經密封端面間隙的阻力,因此其對泄漏量的實際影響并不明顯。干氣密封在二氧化碳壓縮機中,抗氣蝕能力強,密封性能持久。深圳壓縮機干氣密封尺寸
干氣密封不僅適用于液體介質,也能有效處理各種氣體介質的問題。深圳壓縮機干氣密封尺寸
干氣密封的工作原理:與其它機械密封相比,干氣密封在結構方面基本相同。其主要區別在于,干氣密封的一個密封環上面加工有均勻分布的淺槽,干氣密封能在非接觸狀態下運行就是靠這些淺槽在運轉時產生的流體動壓效應使密封面分開。干氣密封端面的槽形主要分單旋向和雙旋向兩大類。單旋向槽型在目前的壓縮機組上使用較多,常見的主要有以上幾種。單旋向槽型只可使用于單向旋轉的機組,在要求的旋向下才可產生開啟力,如反轉則產生負的開啟力而可能導致密封的損壞。但相對于雙旋向的槽型,它可形成更大的開啟力和氣膜剛度,產生更高的穩定性而更可靠的防止端面接觸。故在很低的轉速下和較大的振動下也可使用。深圳壓縮機干氣密封尺寸